專利名稱：可遠(yuǎn)程饋電射電望遠(yuǎn)鏡天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及射電天文望遠(yuǎn)鏡的天線，特別是一種可遠(yuǎn)程饋電射電望遠(yuǎn)鏡天線，屬天文及天線領(lǐng)域。
現(xiàn)有的射電望遠(yuǎn)鏡天線主要形式是反射面天線。由于反射面只能反射能量，不能發(fā)射和接收能量，所以一定要有一個能發(fā)射和接收電磁波的饋源與它配合使用。對反射面的要求是把遠(yuǎn)處來的電磁波能量經(jīng)反射面后聚焦起來，然后由饋源接收，或由饋源輻射的電磁波能量經(jīng)反射面反射后，能集中向某一方向輻射。能滿足這樣性能的反射面以拋物面的性能為最佳。拋物面有很好的聚束特性，天線效率很高。目前較多采用偏置拋物面反射器形式，它避免了對稱拋物面反射器由于饋源及其支桿所造成的遮擋效應(yīng)，減小了對饋源的反射，從而改善了饋源的駐波特性?，F(xiàn)有的拋物面射電望遠(yuǎn)鏡天線又分成前饋和后饋兩種類型。后饋型反射面天線一定是雙反射面天線，原拋物面稱為主反射面，還有一個小反射面稱為副反射面。不論是前饋式拋物面天線還是后饋型雙反射面天線，或偏置拋物面天線都是短焦距的拋物面天線，天線的焦距直徑比一般在0.3～0.4之間。偏饋拋物面天線的焦距直徑比一般也只有0.5～0.7左右。如若將拋物面天線設(shè)計成長焦距形式。則拋物面的尺寸將加大，這對于需要旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的拋物面天線體的加工、支撐等機(jī)械結(jié)構(gòu)是很難實(shí)現(xiàn)的。因此，在短焦距的形式下，不論是前饋式或后饋型拋物面天線，還是偏饋拋物面天線或偏置拋物面天線，它們的接收機(jī)系統(tǒng)都必須與天線在同一位置。如果要將天線安裝在室外，而把接收機(jī)系統(tǒng)移入室內(nèi)，則必須使用長傳輸線將這二者連接起來。因此，在需要將天線與接收機(jī)系統(tǒng)分開的情況下(大多數(shù)應(yīng)用都是如此)，現(xiàn)有技術(shù)必須使用長傳輸線，而傳輸線較長，所引起的饋線損耗較大，因此產(chǎn)生許多困難。諸如，很難保證在足夠?qū)挼念l帶內(nèi)效率高、很難保證駐波性能優(yōu)良、也很難保證在不良的天氣情況下工作穩(wěn)定。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有射電望遠(yuǎn)鏡天線必須要使用傳輸線才能實(shí)現(xiàn)與后端接收機(jī)連接的缺點(diǎn)，提供一種偏置長焦距結(jié)構(gòu)形式的拋物面反射器天線，無須再用傳輸線連接接收機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型由偏置拋物面反射器和饋源組成，其特征是偏置拋物面反射器為長焦距結(jié)構(gòu)形式，其關(guān)鍵在于根據(jù)偏置拋物面反射器的輸出口面方向，設(shè)置至少一塊平板反射器，有一塊平板反射器與地平面的夾角由公知的機(jī)械方式連續(xù)可調(diào)，且在這塊反射板的背面中心，設(shè)有垂直于地面的旋轉(zhuǎn)軸，此軸由公知的電機(jī)驅(qū)動，饋源置于母體拋物面的焦點(diǎn)，饋源與偏置拋物面反射器均固定不動。所說偏置拋物面反射器的輸出口面朝下，在其正下方設(shè)置所說的可旋轉(zhuǎn)及角度可調(diào)節(jié)的平面反射板，此種情況下饋源軸線與偏置拋物面中心射線重合井與地面平行附圖及實(shí)施例，

圖1為本實(shí)用新型當(dāng)偏置反射器的輸出口面朝上時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型當(dāng)偏置反射器的輸出口面朝下時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，偏置拋物面反射器1輸出口面向上，置于母體拋物面焦點(diǎn)位置的饋源2發(fā)射或接收波束，必需經(jīng)拋物面1再經(jīng)平面反射板3、4兩次反射后才能至平面反射板5上，平面反射板5與地面的夾角可由公知的機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)。平面反射板5背面還設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，使反射板5可在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
如將偏置拋物面反射器1的輸出口面設(shè)置向下，如圖2所示，則饋源2發(fā)射或接收波束，經(jīng)拋物面1后可直接傳輸至平面反射板5上。平面反射板位于偏置拋物面1的正下方h高度處，安裝于地上。若取Da為偏置拋物面輸出口面直徑，Z為射電源的天碩角，L為設(shè)在室內(nèi)的饋源距離，則實(shí)施時最好滿足h≥Da·1/2+ctgZ+1/2tg(Z/2)]，平面反射板5的直徑Dm=
Da。本實(shí)施例取L=10來，h=4.6米，Da=1米，Dm=1.5米。
以上兩種實(shí)施方式，當(dāng)對某一射電源進(jìn)行觀測時，射電源發(fā)出的射電信號被平面反射板5反射后或經(jīng)2塊平面反射板反射(圖1)后至拋物面1或直接反射至拋面1(圖2)。拋物面1再將信號反射聚焦于饋源2接收。反射板5下的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和角度調(diào)節(jié)是為了跟蹤天體射電源。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有射電望遠(yuǎn)鏡天線比較有以下優(yōu)點(diǎn)和效果1、本實(shí)用新型沒有必要再使用長傳輸線，射電望遠(yuǎn)鏡天線與接收機(jī)系統(tǒng)做到了完全直接連接。而現(xiàn)有射電望遠(yuǎn)鏡必須要使用長傳輸線才能實(shí)現(xiàn)與后端接收機(jī)連接。
2．本實(shí)用新型不使用長傳輸線，屬于直接連接，因此，幾乎沒有傳輸損耗，增益基本不受影響，而現(xiàn)有技術(shù)因必須使用長傳輸線，因而所引起的傳輸損耗較大，增益降低較多。
3．本實(shí)用新型若拋物面反射器輸出口面朝下，而且拋物面反射器始終固定不動，因此，拋物面反射器上不會積雪也不容易變形。
4．本實(shí)用新型采用了平面反射板5的角度可調(diào)和可旋轉(zhuǎn)，從而拋物面反射器和饋源都可以固定不動，對射電源的觀測只需旋轉(zhuǎn)平面反射板5即可；而現(xiàn)有技術(shù)要使拋物面反射器與幾十米甚至幾千米遠(yuǎn)的饋源一起旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)對射電源或目標(biāo)的觀測是完全不現(xiàn)實(shí)的。
5、本實(shí)用新型采用旋轉(zhuǎn)平面反射板來實(shí)現(xiàn)對射電源的觀測、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以大大簡化。且平面比曲面更容易控制和校驗(yàn)。
權(quán)利要求1.可遠(yuǎn)程饋電射電望遠(yuǎn)鏡天線、含偏置拋物面反射器及饋源、其特征是偏置拋物面反射器為長焦距結(jié)構(gòu)形式，其關(guān)鍵在于根據(jù)偏置拋面反射器的輸出口面方向、設(shè)置至少一塊平板反射器，有一塊平板反射器與地平面的夾角由公知的機(jī)械方式連續(xù)可調(diào)，且在這塊反射板的背面中心，設(shè)有垂直于地面的旋轉(zhuǎn)軸，此軸由公知的電機(jī)驅(qū)動，饋源置于母體拋物面的焦點(diǎn)，饋源與偏置拋物面反射器均固定不動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可遠(yuǎn)程饋電射電望遠(yuǎn)鏡天線，其特征是所說偏置拋面反射器的輸出口面朝下，在其正下方設(shè)置所說的可旋轉(zhuǎn)及角度可調(diào)節(jié)的平面反射板，此種情況下饋源軸線與偏置拋物面中心射線重合并與地面平行。
專利摘要本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有射電望遠(yuǎn)鏡天線必須要使用傳輸線才能實(shí)現(xiàn)與后端接收機(jī)連接的缺點(diǎn)，提供一種偏置長焦距結(jié)構(gòu)形式的拋物面反射器天線，無須再用傳輸線連接接收機(jī)。其關(guān)鍵在于根據(jù)偏置拋面反射器的輸出口面方向，設(shè)置至少一塊平板反射器，有一塊平板反射器與地平面的夾角由公知的機(jī)械方式連續(xù)可調(diào)，且在這塊反射板的背面中心，設(shè)有垂直于地面的旋轉(zhuǎn)軸，饋源置于母體拋物面的焦點(diǎn)，饋源與偏置拋物面反射器均固定不動。
文檔編號H01Q3/00GK2337682SQ9822647
公開日1999年9月8日 申請日期1998年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月15日
發(fā)明者殷興輝, 徐之材 申請人:中國科學(xué)院紫金山天文臺